随着(zhe)人工智能 (AI) 的(de)成(chéng)熟(shú),采用(yòng)率(lǜ)继续增加。根据最近的研究,35% 的组(zǔ)织正在(zài)使用人工智能,42% 的(de)组(zǔ)织正在探(tàn)索其(qí)潜力。虽然人工(gōng)智能在云中得到了很好的理解并大(dà)量部署,但它(tā)在边缘(yuán)仍然处于(yú)萌芽状态,并(bìng)面临一些(xiē)独特的挑战。
许多人全(quán)天(tiān)都在使用(yòng)人工(gōng)智能,从(cóng)汽车导航到跟踪步骤,再到与数字助理(lǐ)交谈。即使用户经常(cháng)在移动设备上访问这些服务,计(jì)算结果仍然存在(zài)于人工智能的(de)云使(shǐ)用中。更具体地说,一个人请求信息(xī),该请求(qiú)由云(yún)中的中央学习模(mó)型处理,然后将结果(guǒ)发送(sòng)回该人的(de)本地设备。
与云(yún)端 AI 相比,边(biān)缘 AI 的(de)理解和(hé)部(bù)署频率更低。从(cóng)一开始,人工智(zhì)能算法和创新就(jiù)依赖于一个基(jī)本假设——所有数据都可以发(fā)送到一个(gè)中(zhōng)心位置。在这个中心位置,算法(fǎ)可以完全访(fǎng)问数据。这使得(dé)算(suàn)法能够(gòu)像大脑或(huò)中枢神经(jīng)系(xì)统一样构建(jiàn)其智能,对(duì)计算和(hé)数(shù)据拥有完全的权限。
但是(shì),边缘的人工智能是不同(tóng)的。它将智能分(fèn)布在所有细胞(bāo)和神经上。通过将智能推向边缘,我们赋予(yǔ)这些边缘设备代(dài)理权。这(zhè)在医疗保健和工业制造等许多应用和(hé)领域(yù)中至关(guān)重要。
在边缘部署人工智(zhì)能的原因
在边缘部署人工智能有三个主要原因(yīn)。
保护个人身份信息 (PII)
首(shǒu)先,一些处理 PII 或敏感 IP(知识产权)的组(zǔ)织更愿意将数据留在其(qí)来源处——医院的成像机器或工厂车(chē)间的制造机器中。这(zhè)可以降低通过网(wǎng)络传(chuán)输数据时可能发生的“偏移(yí)”或“泄漏”风险(xiǎn)。
最小化带宽使(shǐ)用(yòng)
其(qí)次(cì)是带(dài)宽问题(tí)。将大(dà)量数据从边缘传送到云端会阻塞(sāi)网络,在某些情(qíng)况下是不切实(shí)际(jì)的。健康环境中的成像机器生成如此(cǐ)庞大的文件以致无法将它们传输(shū)到云或(huò)需要数天才(cái)能完成(chéng)传输(shū)的情况并不少(shǎo)见。
简单地在边缘处理数据会更有效,尤其是当洞察(chá)力旨在改(gǎi)进专有机器时。过去,计算的移动和维护(hù)难度要(yào)大(dà)得多,因此需要将这些数据(jù)移动(dòng)到(dào)计(jì)算位置。这(zhè)种范式现在受(shòu)到挑(tiāo)战,现在数据通常更重(chóng)要(yào)且(qiě)更难管理,导致(zhì)用例保证将计算移动到(dào)数据位(wèi)置。
避免(miǎn)延迟
在边缘部署 AI 的第三个原(yuán)因是(shì)延迟。互联(lián)网(wǎng)速(sù)度很快,但不是实时的。如(rú)果(guǒ)存(cún)在毫秒很重(chóng)要(yào)的情况,例如协助手术的机械臂(bì)或时间敏感的生产线,组织可能会决定在边缘运行 AI。
边缘人工(gōng)智能面临的挑战以及如何解决(jué)这些挑战
尽管有这(zhè)些(xiē)好处,但(dàn)在边缘部署 AI 仍然存在(zài)一些独(dú)特的挑战(zhàn)。以下(xià)是您应该考虑的(de)一些提示,以帮助应(yīng)对(duì)这些挑战。
模型训练(liàn)的好与(yǔ)坏结(jié)果
大(dà)多(duō)数 AI 技术(shù)使(shǐ)用大(dà)量数据来训练模型(xíng)。然而,在边缘的工业用例中(zhōng),这通常会变得更加困难(nán),因(yīn)为大多数制造的产品(pǐn)都(dōu)没有缺陷,因此(cǐ)被(bèi)标记(jì)或注释为良(liáng)好。由此产生的“好(hǎo)结(jié)果”与“坏(huài)结(jié)果”的不平衡使得模型更难学会识别问题。
依赖(lài)于没有上下文信息的数据分类的纯(chún) AI 解决方案通常(cháng)不容易创建和(hé)部(bù)署,因(yīn)为(wéi)缺乏标记数据,甚至(zhì)会发(fā)生罕见(jiàn)事件(jiàn)。为 AI 添加上下(xià)文(wén)(或称(chēng)为以数据为中心的方法)通常会在最终解(jiě)决(jué)方案的准确性和规模方面带来好(hǎo)处。事实(shí)是,虽然人(rén)工智能通(tōng)常可(kě)以取代人(rén)类手(shǒu)动完成的平(píng)凡任务,但在构建模型(xíng)时,它会极大地(dì)受益于人(rén)类的(de)洞察(chá)力,尤(yóu)其是在没(méi)有大量数据可供(gòng)使(shǐ)用(yòng)的(de)情况下。
从经验(yàn)丰富的主题专家那(nà)里(lǐ)得到(dào)承诺,与构建(jiàn)算法(fǎ)的数据科学家密切合作,为 AI 学习(xí)提供了一个快速(sù)启动。
AI 无法神奇(qí)地解决或提(tí)供(gòng)每个问(wèn)题(tí)的答(dá)案
通常有(yǒu)许多步骤进入(rù)输出。例如,工厂(chǎng)车(chē)间(jiān)可能有许多工作站,它(tā)们(men)可能相互依赖。一个过程(chéng)中(zhōng)工厂某个区域的湿度(dù)可能会影响稍后在不同(tóng)区域的生产线(xiàn)中另一个过程的结果。
人们通常认为人(rén)工智(zhì)能可以神奇地拼凑(còu)所有这些关系。虽然在许多情况下(xià)可以,但它也可能需要大量数据和(hé)很长(zhǎng)时间来(lái)收集数(shù)据,从而导致(zhì)非常复杂的算法不支持可解释性和(hé)更新。
人工智(zhì)能不(bú)能生(shēng)活(huó)在(zài)真空中。捕(bǔ)捉这(zhè)些相互依赖关(guān)系将把边(biān)界从(cóng)一个简单的解决方案推向一个(gè)可以随着时间和不(bú)同部(bù)署而扩展的解决(jué)方案。
缺乏利益(yì)相关者的支持会限制人工智能的规(guī)模(mó)
如果组织(zhī)中的一(yī)群人对它的好处(chù)持怀疑态度,则很难在整个组织中扩展 AI。获(huò)得广泛支持的最好(也许是唯一)方法是从(cóng)一个高(gāo)价值(zhí)、困难的问(wèn)题开(kāi)始,然后(hòu)用人(rén)工智能解决它。
在(zài)奥迪(dí),我们考虑解决焊枪电极(jí)更(gèng)换频率的问(wèn)题。但是(shì)电极成本低,这并没有消除人类正(zhèng)在(zài)做的任何平(píng)凡的任务。相反,他们选择了焊接(jiē)工艺,这是整个行业普遍认同的难(nán)题,并(bìng)通过人工智能显着提高(gāo)了工艺质量。这激发了整个(gè)公司(sī)工程师(shī)的想象(xiàng)力,他们研究如何在其他流(liú)程中使用人工智能来提高效(xiào)率和质量。
平衡边缘 AI 的优势和挑(tiāo)战
在边缘部署 AI 可以帮助(zhù)组织(zhī)及其团队(duì)。它有可能(néng)将设施转(zhuǎn)变为智能边缘,提(tí)高质量,优化制(zhì)造过程,并激励整个组织的开发人员和工程师探索(suǒ)他们如何整合人工智能或推进人工智能用例,包(bāo)括预测分析、提(tí)高效率的(de)建议或异常(cháng)检测(cè)。但它也带来了新的(de)挑战。作为一个行业,我们必须能够在部署它的同(tóng)时减少延迟、增(zēng)加隐私、保护 IP 并(bìng)保(bǎo)持(chí)网络平稳运行。